DE1583865C

DE1583865C - Process for disarming Hutt zinc

Info

Publication number: DE1583865C
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing 4100 Duisburg Buchholz Manthey Peter 4100 Duisburg Maczek
Original assignee: Brevets Metallurgiques S A , Lau sänne (Schweiz)
Publication date: 1971-04-08

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entarsenierung von im Schachtofen gewonnenem Hüttenzink mit metallischem Natrium, wobei die Rohzinkschmelzc gleichzeitig mit Ammoniumchlorid behandelt wird.The invention relates to a method for arsenic removal of metallurgical zinc obtained in a shaft furnace with metallic sodium, with the raw zinc smelting c is treated simultaneously with ammonium chloride.

Bei dem bekannten Verfahren der Zinkerschmelzung im Zinkschachtofen verflüchtigt sich mit den Zinkdämpfen auch das in den Zinkerzen vorliegende Arsen, das zusammen mit den Zinkdämpfen niedergeschlagen wird. Das im gewonnenen Rohzink üblicherweise in Mengen von 0,02 bis 0,04% enthaltene Arsen wird in bekannter Weise weitgehend durch Einrühren von 0,03% metallischem Natrium in die Rohzinkschmelze entfernt. Der nach dem bekannten Verfahren der Entarsenierung auf der Badoberfläche abgeschiedene und nach kurzer Wartezeit abgeseihte bzw. abgezogene schaumige Traß hat das Arsen des Rohzinks größtenteils aufgenommen, so daß der Arsengehalt des abgeschäumten Rohzinks sich auf etwa 20 g/t erniedrigt. Die entarsenierte Zinkschmelze kann anschließend einer Seigerung zur Entfernung von Pb unterworfen werden. Es ist ferner bekannt, Schmelzen von Nichteisenmetallen, wie Blei, mit Sägemehl, Feinkohle oder anderem feinkörnigem Gut zu behandeln, um eine trockene Krätze zu erhalten und das Ausseigern zu begünstigen.In the known process of melting zinc in a zinc shaft furnace, it evaporates with the zinc vapors also the arsenic present in zinc ores, which is precipitated together with the zinc vapors will. That is usually contained in the extracted raw zinc in amounts of 0.02 to 0.04% Arsenic is largely obtained in a known manner by stirring 0.03% metallic sodium into the Raw zinc melt removed. According to the known method of dearsenation on the bath surface Foamy tassel that has been separated and, after a short waiting period, strained or peeled off has that The arsenic of the raw zinc is largely absorbed, so that the arsenic content of the skimmed raw zinc decreased to about 20 g / t. The deartened zinc melt can then undergo segregation Removal of Pb are subjected. It is also known to smelt non-ferrous metals such as lead, treat with sawdust, coal or other fine-grained material to get a dry scabies and to encourage outsourcing.

An einem Zinkschachtofen, in welchem in 10 Wochen durchschnittlich üblicherweise etwa 1150t Zink erzeugt werden, fallen wöchentlich etwa 31 t Traß (Schlicker) an; dies entspricht etwa 27 kg Traß je Tonne Rohzink. Dieser Traß enthält etwa 2,0% des im Schachtofen erzeugten Zinks und muß als Krcislaufmaterial zur Sinteranlage zurückgeführt werden. Der Traßanfall stellt somit ein unerwünschtes Kreislaufmaterial des Zinkerzeugungsprozesses dar.At a zinc shaft furnace in which an average of around 1150t of zinc is usually produced in 10 weeks are generated, there are around 31 t of trass (slip) per week; this corresponds to about 27 kg of trass each Ton of raw zinc. This tress contains about 2.0% of the zinc produced in the shaft furnace and must be used as circulation material be returned to the sintering plant. The accumulation of water thus constitutes an undesirable circulatory material of the zinc production process.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur Verringerung der umgewälzten Traßmenge.The object on which the present invention is based is to develop a method to reduce the amount of trass circulated.

Die Erfindung löst diese Aufgabe unter Verwendung eines Verfahrens zur Entarsenierung von Hüttenzink durch Zugabe von metallischem Natrium zur Rohzinkschmelze unter Bildung eines zinkhaltigen Trasses und Rückführung des Trasses zur Sinteranlage. Die Erfindung besteht darin, daß das schmelzfiüssige Rohzink gleichzeitig mit Ammoniumchlorid behandelt wird.The invention solves this problem using a method for dearsenic metallurgical zinc by adding metallic sodium to the raw zinc melt with the formation of a zinc-containing route and return of the route to the sintering plant. the Invention consists in treating the molten raw zinc at the same time with ammonium chloride will.

Durch die erfindungsgemäße Behandlung der Rohzinkschmelze zusätzlich zur Behandlung mit metallischem Natrium wird ein leichler und schnellerer Ablauf der Entarsenierung herbeigeführt. Ferner geht weit weniger Zinken den Traß über, so daß ein »trockenerer« Traß gebildet und eine gute Trennung von Schmelze und Traß bewirkt wird. Das Ammoniumchlorid verdampft und zersetzt sich teilweise während des Vorganges. Die Zersetzungsprodukte reagieren mit dem Luflsauerstoff, wodurch ein Luftzutritt zur Schmelzoberfiäche und gleichzeitig deren Abkühlung verhindert wird/By treating the raw zinc melt according to the invention in addition to the treatment with metallic sodium, the process becomes easier and faster brought about the dearsenation. Furthermore, far fewer prongs go over the trench, so that a "Drier" trass is formed and a good separation of melt and trass is effected. The ammonium chloride evaporates and partially decomposes during the process. The decomposition products react with the oxygen in the air, causing air to enter to the enamel surface and at the same time its cooling is prevented /

Die Rohzinkschmelze wird zweckmäßig mit 0,02 bis 0,06% Ammoniumchlorid behandelt. Vorzugsweise wird die Rohzinkschmelze mit 0,03 bis 0,05% Ammoniumchlorid behandelt. Dieerforderliche Menge der Ammoniumchloridzugabe ist im Einzelfalle jedoch leicht zu ermitteln, da nicht ausreichende Mengen wiederum zu einem Anstieg des Trußnnfulls führen. Die Zugabe erfolgt dabei unmittelbar nach Beginn des Abstichs, so daß das Ammoniumchlorid neben dem üblichen Zusatz metallischen Natriums in der Gießpfanne vorliegt. Die Menge des erforderlichen Natriums ist in bekannter Weise von dem Arsengehalt des Rohzinks (üblicherweise 0,02 bis 0,04% As) abhängig und beträgt üblicherweise etwa 0,03% Na. Die Form, in der das Ammoniumchlorid der Schmelze zugesetzt wird, ist nicht kritisch, so daß dieses in Pulverform, gesintert oder geschmolzen verwendet werden kann. Zweckmäßig werden walnußgroße Stücke zugesetzt.The raw zinc melt is expediently treated with 0.02 to 0.06% ammonium chloride. Preferably the raw zinc melt is treated with 0.03 to 0.05% ammonium chloride. The amount required however, the addition of ammonium chloride is easy to determine in individual cases, as the amounts are insufficient in turn lead to an increase in the Trußnnfulls. The addition takes place immediately after the start of racking, so that the ammonium chloride in addition to the usual addition of metallic sodium in the There is a pouring ladle. The amount of sodium required is known to depend on the arsenic content of raw zinc (usually 0.02 to 0.04% As) and is usually about 0.03% Na. The form in which the ammonium chloride is added to the melt is not critical, so that this in Powder form, sintered or melted can be used. Walnut-sized ones are useful Pieces added.

ίο Die Temperatur der Rohzinkschmelze während des Entarsenierungsvorganges beträgt 460 bis 540"C, vorzugsweise 480 bis 500" C; die Behandlungsdauer entspricht in der Regel ungefähr der Füllzcit der für die Entarsenierung benutzten Gießpfanne mit der Rohzinkschmelze und liegt gewöhnlich bei etwa 8 bis 12 Minuten.ίο The temperature of the raw zinc melt during the dearsenation process is 460 to 540 "C, preferably 480 to 500" C; the duration of treatment usually corresponds approximately to the filling rate of the pouring ladle used for dearsenation with the Raw zinc melt and is usually about 8 to 12 minutes.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ferner die Wirkung des Ammoniumchlorids noch dadurch unterstützt werden, daß während oder nach der Behandlung mit Ammoniumchlorid ein oberflächenreicher brennbarer Stoff in die Rohzinkschmelze eingebracht wird. Hierfür hat sich eine Menge von 0,02% als zweckmäßig erwiesen. Diese Menge kann aber auch unterschritten werden, wie es auch in manchen Fällen von Vorteil sein kann, diesen Wert zu überschreiten und ein Mehrfaches einzusetzen. Unter dem oberllächenreichen brennbaren Stoff wird beispielsweise Sägemehl verstanden, ferner Koksgrus, der auch gegebenenfalls mit öl getränkt sein kann, Kohlenstaub, Graphitelektrodenbruch oder andere kohlenstoffhaltige sowie andere brennbare Stoffe mil großer Oberfläche.In the method according to the invention, the effect of the ammonium chloride can also be thereby be supported that during or after the treatment with ammonium chloride a surface-rich combustible material is introduced into the raw zinc melt. For this, an amount of 0.02% Proven to be useful. However, this amount can also be undercut, as is the case in some In some cases it can be advantageous to exceed this value and use a multiple. Under the surface-rich combustible material is understood to mean, for example, sawdust, furthermore coke breeze, which may also be soaked with oil, coal dust, broken graphite electrode or others carbonaceous and other flammable substances with a large surface.

Es kann auch eine geringe Menge Aluminium während des Entarsenierungsvorganges zugefügt werden.A small amount of aluminum can also be added during the dearsenation process.

Zweckmäßig wird dies in FormeinerZink-Aluminium-Vorlegierung vorgenommen, wobei Legierungen mit 15% Aluminium, Rest Zink, sich als geeignet erwiesen haben. Ein derartiger Zusatz begünstigt den äußeren Glanz des Blockzinks, ist jedoch ohne'Einfluß auf die Entarsenierung.This is expedient in the form of a zinc-aluminum master alloy made, alloys with 15% aluminum, the remainder zinc, proved to be suitable to have. Such an addition promotes the external gloss of the zinc block, but has no influence on it dearsenation.

Durch das erfindungsgemäße Entarsenierungsverfahren wird eine Verminderung des Schlickeranfalles gegenüber dem lediglich Natrium benutzenden vorbekannten Verfahren um etwa 60% erzielt, d.h. von etwa 27 kg/t auf etwa 10 kg/t Rohzink. Die anfallende Traßmenge beträgt in einem Schachtofen des Imperial-Smelting-Verfahrens nur noch etwa 11 t in der Woche, im Durchschnitt von 10 Wochen 10,8 t je Woche, wogegen der Traßanfall beim bisher üblichen Verfahren im gleichen Zeitraum 30,9 t betrug.The dearsenation process according to the invention reduces the amount of slip produced achieved by about 60% over the prior art method using only sodium, i.e. from about 27 kg / t to about 10 kg / t of raw zinc. The accruing The amount of trass in a shaft furnace of the Imperial Smelting process only about 11 t per week, on average 10.8 t per week for 10 weeks, whereas the amount of tufts produced by the usual method in the same period was 30.9 t.

Die erfindungsgemäß erzielte Verminderung an Traßanfall in einer Gießpfanne mit etwa 2,2 t Rohzihk (s. Beispiel) im Vergleich zu nach vorbekanntem Verfahren erhaltenen Ergebnissen zeigt die nachfolgende Aufstellung:The reduction in traces produced according to the invention in a pouring ladle with about 2.2 t raw load The following shows (see example) in comparison with the results obtained by the previously known method Lineup:

/usiit/slolT/ usiit / slolT

Natriummelall f SägespäneSodium melall f sawdust

(auf gefüllte Pfanne) (on filled pan)

Natriummelall I- NH₄CI Sodium melall I- NH ₄ CI

Nalriummetall f NII₄CI -I- SägemehlNalriummetall f NII ₄ CI -I- sawdust

(in Pfanne während des Füllens)...(in pan while filling) ...

TraUanfiillTrust

etwa 58 kg etwa 25 kgabout 58 kg about 25 kg

etwa 20 kgabout 20 kg

example

In eine Gießpfanne von etwa 2,3 t Fassungsvermögen werden aus dem zur Kondensationsanlage einesIn a pouring ladle with a capacity of around 2.3 t become one from the condensation system

I ööööböI ööö öbö

I mperial-Smelting-Schachtofens gehörenden Rohzinksammelofen etwa 2,2 t Zink mit einem Arsengehalt von 0,020 bis 0,040% und einer Temperatur von'etwa 480" C abgestochen. Dieser Vorgang dauert 8 bis 12 Minuten. .The raw zinc collecting furnace belonging to the I mperial smelting shaft furnace contains around 2.2 t of zinc with an arsenic content from 0.020 to 0.040% and a temperature of about 480 "C. This process takes 8 to 12 minutes. .

' Unmittelbar nach Beginn des Abstechens werden in die Pfanne fünf bis zehn Stangen Natriummctall von je 100 g gegeben und· zusätzlich etwa 1 kg stückiges Ammottiumchlorid in Form walnußgroßer Stücke sowie etwa 0,5 kg Sägemehl. Während des Abstichs des flüssigen Zinks in die Pfanne bildet das zugesetzte Gemisch auf der Zinkschmelze eine geschlossene Decke. Sobald die Pfanne zu etwa einem Viertel mit der Zinkschmelze gefüllt ist, wird der Inhalt während des weiteren Einlaufens des Rohzinks mit einem so- '5 genannten Kratzer kurz umgerührt. Wenn der Glanz des Blockzinks verbessert werden soll, kann an diesem Punkt des erfindimgsgemäßen Verfahrens eine Zugabe von etwa 400 g Zn-AI-Vorlegierung mit 15% Aluminium erfolgen. Sofort nach Beendigung des Abstichs wird der Traß ebenfalls umgerührt und danach mittels einer Lochkelle abgehoben. Die Traßmenge beträgt etwa 20 kg und ist von trockener und pulvriger Beschaffenheit.'Immediately after the parting starts, five to ten sticks of sodium metal from given 100 g each and · in addition, about 1 kg of lumpy ammottium chloride in the form of walnut-sized pieces and about 0.5 kg of sawdust. During the tapping of the liquid zinc into the pan, the added one forms Mixture on the zinc melt a closed cover. As soon as the pan is about a quarter full the zinc melt is filled, the contents are filled with a so- '5 mentioned scratches briefly stirred. If you want to improve the shine of the zinc block, you can use it Point of the process according to the invention an addition of about 400 g of Zn-Al master alloy with 15% Made of aluminum. Immediately after tapping is complete, the trass is also stirred and then lifted off with a perforated trowel. The amount of trass is about 20 kg and is of drier and powdery texture.

Claims

Patent claims:

1. Process for dearsening of metallurgical zinc by adding metallic sodium for raw zinc smelting with the formation of a zinc-containing line (slip) and its return to the sintering plant, characterized in that the molten. Raw zinc is treated simultaneously with ammonium chloride.

2. The method according to claim 1, characterized in that the raw zinc melt with 0.02 to 0.06%, preferably 0.03 to 0.05% ammonium chloride is treated.

3. The method according to one or both claims 1 and 2, characterized in that during or after the treatment with ammonium chloride a flammable substance with a large surface area is added.

4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that arsenic removal at a temperature of the raw zinc melt of 460 to 540 ° C., preferably 480 to 500 "C.